數(shù)字式交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器在橡膠壩工程控制系統(tǒng)上的應(yīng)用

張振勇，祝華威，蔡勛星

（南陽(yáng)市白河橡膠壩管理處，河南 南陽(yáng) 473000）

數(shù)字式交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器在橡膠壩工程控制系統(tǒng)上的應(yīng)用

Digital AC motor soft starter in the rubber dam control system

張振勇，祝華威，蔡勛星

（南陽(yáng)市白河橡膠壩管理處，河南 南陽(yáng) 473000）

數(shù)字式交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器是一種高性能通用異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)設(shè)備，文章以南陽(yáng)市白河零級(jí)橡膠壩工程控制系統(tǒng)上使用的WESTPOW STR系列L型軟啟動(dòng)器為基礎(chǔ)，對(duì)其功能、工作原理及運(yùn)維注意事項(xiàng)進(jìn)行探討，供生產(chǎn)廠家及同行們參考。

軟啟動(dòng)器；橡膠壩工程；控制系統(tǒng)；應(yīng)用

我國(guó)現(xiàn)行的橡膠壩工程壩袋高度多在5 m以下，控制系統(tǒng)一般采用三相異步電動(dòng)機(jī)提供機(jī)械能，常用的減壓?jiǎn)?dòng)方法有：定子電路串電阻器（或電抗器）減壓?jiǎn)?dòng)法；星形—三角形（Y—△）減壓?jiǎn)?dòng)法；自耦變壓器減壓?jiǎn)?dòng)法等幾種。缺點(diǎn)是控制系統(tǒng)接線復(fù)雜，故障點(diǎn)多，對(duì)電機(jī)保護(hù)功能不全，啟動(dòng)電流大，對(duì)其它用電設(shè)備有較大的沖擊。

2010年，河南南陽(yáng)市為改善城市環(huán)境、迎接全國(guó)農(nóng)運(yùn)會(huì)興建了一座5.5 m壩高的白河零級(jí)橡膠壩工程，控制系統(tǒng)采用2塊數(shù)字式交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器分別控制2臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)。

1 STR系列L型軟啟動(dòng)器的功能及特點(diǎn)

1.1 應(yīng)用情況

南陽(yáng)市白河零級(jí)橡膠壩工程動(dòng)力設(shè)備采用2臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)和2臺(tái)SLOW型雙吸泵，三相異步電動(dòng)機(jī)額定功率132 kW，雙吸泵配套功率132 kW，控制系統(tǒng)應(yīng)用了軟啟動(dòng)器后，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)控，提高了綜合自動(dòng)化水平。

1.2 STR系列L型軟啟動(dòng)器

軟啟動(dòng)器主要由主機(jī)、鍵盤及機(jī)蓋等構(gòu)成。通過操作鍵盤， 可根據(jù)不同負(fù)載，對(duì)啟、停、運(yùn)行、保護(hù)等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置、修改。

1.2.1 控制功能模塊

STR 系列L型軟啟動(dòng)器的啟動(dòng)方式有電壓斜坡啟動(dòng)、限流啟動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行，用戶可根據(jù)不同負(fù)載及具體要求自行設(shè)置選擇啟動(dòng)運(yùn)行方式。

（1）電壓斜坡軟啟動(dòng)控制模式：其中U1為啟動(dòng)時(shí)軟啟動(dòng)器輸出的初始電壓值。

（2）點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行控制模式：在該方式控制下，軟啟動(dòng)器的輸出電壓迅速增加至點(diǎn)動(dòng)電壓 U1 并保持不變。

1.2.2 電機(jī)保護(hù)功能

STR 系列L型軟啟動(dòng)器對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程有缺相、過載、過流及啟動(dòng)時(shí)間超限等保護(hù)功能。軟啟動(dòng)器的保護(hù)功能動(dòng)作時(shí)，軟啟動(dòng)器將產(chǎn)生停機(jī)輸出，并在控制面板上直接顯示其原因。

1.2.3 參數(shù)查詢和參數(shù)設(shè)置功能

STR 系列L型軟啟動(dòng)器通過一個(gè)具有數(shù)字顯示功能的操作鍵盤，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟啟動(dòng)器操作。這些操作包括：數(shù)據(jù)的顯示、數(shù)據(jù)的設(shè)置存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的查詢、故障保護(hù)顯示、故障復(fù)位以及對(duì)電機(jī)的啟停控制等。

1.3 應(yīng)用于南陽(yáng)市白河零級(jí)橡膠壩的軟啟動(dòng)器

1.3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)主要包括軟啟動(dòng)器和旁路繼電器。

1.3.2 系統(tǒng)主要功能

（1）控制功能：連接外控接口操作軟啟動(dòng)器時(shí)，可以遠(yuǎn)程啟、停電動(dòng)機(jī)。鍵盤按鍵操作軟啟動(dòng)器時(shí)，可以在控制面板上手動(dòng)啟、停電動(dòng)機(jī)。對(duì)于大慣性負(fù)載，選擇電機(jī)的啟停方式是電壓斜坡啟動(dòng)模式。

（2）保護(hù)功能：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程有缺相、過載、過流及啟動(dòng)時(shí)間超限等任一異常時(shí)，保護(hù)動(dòng)作自動(dòng)停機(jī)。

（3）監(jiān)視、報(bào)警功能：實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的運(yùn)行工況，當(dāng)軟啟動(dòng)器處于準(zhǔn)備好工作狀態(tài)時(shí)，可以操作鍵盤查詢功能代碼、當(dāng)前額定電流值、最近一次故障代碼和啟動(dòng)模式及相關(guān)參數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，鍵盤上有詳細(xì)的故障報(bào)警顯示，例：輸入電壓缺相，故障顯示E—101。

1.3.3 系統(tǒng)工作原理

啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓迅速上升到電網(wǎng)電壓的30%，30 s后，電壓達(dá)到額定電壓，電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，啟動(dòng)過程完成，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管。關(guān)閉電機(jī)時(shí)，向軟啟動(dòng)器發(fā)停機(jī)令，在軟啟動(dòng)器的控制下，電動(dòng)機(jī)完成停機(jī)。

2 STR系列L型軟啟動(dòng)器運(yùn)維注意事項(xiàng)

2.1 使用注意事項(xiàng)

（1）軟啟動(dòng)器外殼必須可靠接地，使用時(shí)必須配接旁路接觸器；

（2）軟啟動(dòng)器運(yùn)行后無(wú)保護(hù)功能，必須另加電機(jī)保護(hù)電路；

（3）軟啟動(dòng)器不具備軟停車功能；

（4）建議每小時(shí)啟停不超過15次；

（5）嚴(yán)禁在軟啟動(dòng)的輸出端接電容器；

（6）應(yīng)盡量保證負(fù)載電動(dòng)機(jī)功率、規(guī)格與軟啟動(dòng)器匹配。

2.2 日常維護(hù)

檢查軟啟動(dòng)器的環(huán)境條件，防止在超過其允許的環(huán)境條件下運(yùn)行。檢查軟起動(dòng)器周圍是否有妨礙其通風(fēng)散熱的物體，確保通風(fēng)良好，震動(dòng)小于0.5 G。

2.3 維護(hù)須知

（1）未經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練不能自行更換產(chǎn)品的零部件，在特殊情況下，確需自行維護(hù)，更換零部件時(shí)，應(yīng)由電氣工程類中等技術(shù)人員指導(dǎo)實(shí)施，并就更換的有關(guān)事項(xiàng)咨詢生產(chǎn)廠家；

（2）在更換需要更換的零部件之前，應(yīng)全面檢查裝置查出隱患，以免新的零部件更換通電后造成故障進(jìn)一步擴(kuò)大；

（3）可自行購(gòu)買更換的零部件為標(biāo)準(zhǔn)通用類零部件，請(qǐng)注意在更換前應(yīng)全面測(cè)試電氣參數(shù)和安裝尺寸；

（4）控制板等零部件均為生產(chǎn)廠家自制專用件或外購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件經(jīng)測(cè)試、篩選組裝而成，欲購(gòu)買更換，請(qǐng)與生產(chǎn)廠家電話聯(lián)系，告之軟起動(dòng)器出廠編號(hào)；

（5）內(nèi)部電路板帶有高壓，設(shè)備維修時(shí)，必須先切斷輸入電源。

3 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)減壓?jiǎn)?dòng)方式存在諸多缺陷，對(duì)于大負(fù)載，其問題就顯得更為突出。STR 系列L型軟啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，便于維護(hù)；數(shù)字化參數(shù)設(shè)定及顯示功能，便于現(xiàn)場(chǎng)控制并了解設(shè)備運(yùn)行情況；具有完善可靠的保護(hù)功能，有效地保護(hù)了電動(dòng)機(jī)及相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的使用安全，有效地限制異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)電流，可廣泛應(yīng)用于橡膠壩工程控制系統(tǒng)。

［1］ 李坤. 淺談STR系列數(shù)字式交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)器的應(yīng)用［J］.瀘天化科技，2012，06，15.

TM34

1009-797X （2015） 16-0135-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.16.046

張振勇（1984-），男，本科學(xué)歷，助理工程師，畢業(yè)于浙江大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)，從事船閘運(yùn)行及大壩調(diào)度工作。

2015-07-13